Abstrakt:Die Gattung Salvia L. (Lamiaceae) wird hauptsächlich in der Pharma- und Lebensmittelindustrie verwendet. Mehrere Arten von biologischer Bedeutung werden in der traditionellen Medizin häufig eingesetzt, darunter Salvia aurea L. (syn. S. africana-lutea L.), das als traditionelles Hautdesinfektionsmittel und bei Wunden als Heilmittel verwendet wird; Dennoch wurden diese Eigenschaften noch nicht validiert. Die vorliegende Studie zielt darauf ab, das ätherische Öl (EO) von S. aureus zu charakterisieren, seine chemische Zusammensetzung aufzudecken und seine biologischen Eigenschaften zu validieren. Das EO wurde durch Hydrodestillation gewonnen und anschließend mittels GC-FID und GC-MS analysiert. Verschiedene biologische Aktivitäten wurden bewertet: die antimykotische Wirkung auf Dermatophyten und Hefen und das entzündungshemmende Potenzial durch Bewertung der Stickoxid (NO)-Produktion und der COX-2- und iNOS-Proteinspiegel. Die Wundheilungseigenschaften wurden mithilfe des Kratzheilungstests bewertet und die Anti-Aging-Kapazität anhand der seneszenzassoziierten Beta-Galactosidase-Aktivität abgeschätzt. S. aurea EO ist hauptsächlich durch 1,8-Cineol (16,7 Prozent), -Pinen (11,9 Prozent), cis-Thujon (10,5 Prozent), Kampfer (9,5 Prozent) und (E)-Caryophyllen (9,3 Prozent) gekennzeichnet Prozent). Die Ergebnisse zeigten eine wirksame Hemmung des Wachstums von Dermatophyten. Darüber hinaus wurden die Proteinspiegel von iNOS/COX-2 und gleichzeitig die NO-Freisetzung deutlich reduziert. Darüber hinaus zeigte das EO ein Anti-Seneszenz-Potenzial und eine verbesserte Wundheilung. Insgesamt hebt diese Studie die bemerkenswerten pharmakologischen Eigenschaften von Salvia aurea EO hervor, die weiter erforscht werden sollten, um innovative, nachhaltige und umweltfreundliche Hautprodukte zu entwickeln.

Glykosid von Cistanche kann auch die SOD-Aktivität im Herz- und Lebergewebe erhöhen und den Gehalt an Lipofuscin und MDA in jedem Gewebe erheblich reduzieren, wodurch verschiedene reaktive Sauerstoffradikale (OH-, H₂O₂ usw.) effektiv abgefangen und vor verursachten DNA-Schäden geschützt werden durch OH-Radikale. Cistanche-Phenylethanoidglykoside haben eine starke Fähigkeit, freie Radikale abzufangen, eine höhere Reduktionsfähigkeit als Vitamin C, verbessern die Aktivität von SOD in der Spermiensuspension, reduzieren den MDA-Gehalt und haben eine gewisse schützende Wirkung auf die Funktion der Spermienmembran. Cistanche-Polysaccharide können die durch D-Galaktose verursachte Aktivität von SOD und GSH-Px in Erythrozyten und Lungengewebe experimentell seneszierender Mäuse steigern, außerdem den Gehalt an MDA und Kollagen in Lunge und Plasma verringern und den Gehalt an Elastin erhöhen eine gute Abfangwirkung auf DPPH, verlängert die Zeit der Hypoxie bei seneszenten Mäusen, verbessert die Aktivität von SOD im Serum und verzögert die physiologische Degeneration der Lunge bei experimentell seneszenten Mäusen. Bei der zellulären morphologischen Degeneration haben Experimente gezeigt, dass Cistanche über eine gute antioxidative Fähigkeit verfügt und hat das Potenzial, ein Medikament zur Vorbeugung und Behandlung von Hautalterungskrankheiten zu sein. Gleichzeitig hat Echinacosid in Cistanche eine erhebliche Fähigkeit, freie DPPH-Radikale abzufangen, reaktive Sauerstoffspezies abzufangen und den durch freie Radikale verursachten Kollagenabbau zu verhindern, und hat auch eine gute Reparaturwirkung auf Schäden durch freie Thymin-Radikalanionen.

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1. Einleitung

Heilpflanzen weisen mehrere organoleptische Eigenschaften auf, die zu ihrem hohen Wert in der Pharma-, Nutrazeutika-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie beitragen. Ihre Sekundärmetaboliten erweisen sich als potenzielle Kandidaten für neue entzündungshemmende und antimykotische Medikamente [1–3]. Aromatische Arten aus der Familie der Lamiaceae sind unter anderem für ihren Reichtum an ätherischen Ölen bekannt und weisen eine breite Palette biologischer Wirkungen auf, darunter insbesondere entzündungshemmende und antimykotische Wirkungen [4–8]. Eine der größten und bedeutendsten Gattungen dieser Familie ist die Gattung Salvia L., die fast 1000 Arten umfasst [9]. Einige davon werden weltweit sowohl für den kulinarischen Gebrauch als auch für medizinische Zwecke angebaut; Tatsächlich werden sie seit langem in der Volksmedizin eingesetzt [10,11]. Viele Arten weisen wichtige biologische Eigenschaften auf, darunter antibakterielle, antimykotische, antioxidative, entzündungshemmende, krebsbekämpfende, hypoglykämische und antidemenzielle Wirkungen [12,13].

Obwohl diese Gattung ausführlich untersucht wurde, besteht immer noch großes Interesse an Arten, die kultiviert (domestiziert) und für gesundheitsfördernde Eigenschaften genutzt werden können. Es ist allgemein bekannt, dass Sekundärmetaboliten das Ergebnis von Wechselwirkungen zwischen Pflanze und Umwelt sind. Daher können Studien an der domestizierten Bevölkerung relevante Informationen darüber liefern, ob sich Sekundärmetaboliten und die damit verbundenen biologischen Eigenschaften von der einheimischen Bevölkerung unterscheiden. Unter diesen ist Salvia aurea L. (syn. S. africana-lutea L.) eine wichtige aromatische Art, die im Westkap (Südafrika) für medizinische Zwecke verwendet und in vielen Teilen der Welt als aromatische/ Heilpflanze sowie Zierpflanze (Stadtmöbel). Bei dieser Art handelt es sich um einen graugrünen, verzweigten, aromatischen Strauch, der bis zu etwa 2 m hoch wird, mit gestielten Blättern, die ihr ätherisches Öl in Drüsentrichomen speichern und charakteristisch große, goldbraune Blüten aufweist [14]. Sie ist in Südafrika beheimatet, wo sich ihre geografische Verbreitung von der Kaphalbinsel nach Westen in Richtung Namaqualand sowie vom Kap nach Osten in Richtung Port Alfred in der Ostkap-Provinz erstreckt. Wegen der charakteristischen Farbe seiner Blüten wird er oft entweder „Strandsalbei, Sandsalie“ genannt, was typisch für die Dünenumgebung ist, oder „Brauner Dünensalbei“ [15,16].

S. aurea ist für seine vielfältigen Anwendungen in der traditionellen Medizin bekannt, insbesondere als entzündungshemmendes und medizinisches Waschmittel zur Behandlung von Wunden und Hauterkrankungen. Darüber hinaus wird diese Art auch zur Heilung von Bronchitis und anderen Atemwegserkrankungen eingesetzt und verstärkt ihre antimikrobiellen Eigenschaften [17,18].

Dermatophyten, insbesondere die von Trichophyton, Epidermophyton und Microsporum, gehen häufig mit oberflächlichen Mykosen einher [19]; Allerdings können immungeschwächte Personen von invasiven Infektionen betroffen sein [20].

Bei diesen Infektionen binden Pilzepitope [21,22] an Toll-like-Rezeptoren (TLRs) und lösen so die Aktivierung eines entzündungsfördernden Zustands aus. Einer der wichtigsten mit dieser Erkrankung verbundenen Signalwege ist der Signalweg des Kernfaktors Kappa B (NF-κB), der die Sekretion von entzündlichen Zytokinen und die Synthese entzündungsfördernder Enzyme, beispielsweise der induzierbaren Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS), umfasst. und die Cycloxygenase- 2 (COX-2) [23]. Diese Enzyme sind für die Produktion von Stickstoffmonoxid (NO) bzw. Prostanoiden verantwortlich [24,25].

Darüber hinaus führen Dermatophyten häufig zu Hautläsionen [26]. Daher ist eine Wundheilung erforderlich, um das geschädigte Gewebe zu regenerieren. andernfalls wird die Wunde chronisch [27].

Pilzinfektionen stellen immer noch einen ungedeckten klinischen Bedarf dar, da die ätiologischen Erreger häufig mit Therapieresistenz verbunden sind und zu Rückfällen führen, während herkömmliche Medikamente häufig mit Nebenwirkungen verbunden sind [28]. Darüber hinaus ist bekannt, dass mehrere Pilzstämme gegen aktuelle Antimykotika resistent sind [29,30]. Auch entzündungshemmende Medikamente wurden mit mehreren Nebenwirkungen in Verbindung gebracht [31]. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, neue Strategien zu entwickeln, die neben der Behandlung von Pilzinfektionen auch den entzündungsfördernden Zustand hemmen können, der während einer Infektion hervorgerufen wird.

Aufgrund seiner traditionellen Verwendung ist es wahrscheinlich, dass S. aurea gleichzeitig antimykotische und entzündungshemmende Wirkungen hat. Diese Eigenschaften wurden jedoch durch eine begrenzte Anzahl von Studien an einem kleinen Spektrum von Mikroorganismen getestet [32–34]. Darüber hinaus gibt es nach unserem besten Wissen bisher keine Studien, die über die wundheilenden Eigenschaften von S. aureus berichten. Daher zielt diese Arbeit darauf ab, das ätherische Öl von S. aureus (Sandsalie) zu charakterisieren, wenn es in einem Küstengebiet der Insel Sardinien domestiziert wird. In Anbetracht der saisonalen und örtlichen Schwankungen des Öls wurde dieses Gebiet aufgrund seiner Ähnlichkeiten mit der südafrikanischen Fynbos-Ökoregion, dem Heimatgebiet von S. aurea, ausgewählt [35,36]. Darüber hinaus haben wir einige der dieser Art zugeschriebenen traditionellen Verwendungen validiert, insbesondere solche im Zusammenhang mit antimikrobiellen, entzündungshemmenden und wundheilenden Anwendungen. Es wurden auch Anti-Seneszenz-Effekte entdeckt, um das Interesse an dieser Pflanze weiter zu fördern.

2. Ergebnisse

2.1. Chemische Zusammensetzung des ätherischen Öls S. aurea

S. aurea-Blätter wurden einer Hydrodestillation unterzogen, wodurch das ätherische Öl (EO) mit einer Ausbeute von 0,54 Prozent (w/w) erhalten wurde. In Tabelle 1 sind EO-identifizierte Verbindungen und ihre relativen Prozentsätze nach ihrer Elutionsreihenfolge aufgeführt. Es wurden 36 Verbindungen identifiziert, also insgesamt 98,8 Prozent.

Darüber hinaus sind 47,4 Prozent der Verbindungen sauerstoffhaltige Monoterpene, 28,8 Prozent Kohlenwasserstoff-Monoterpene, 19,8 Prozent Kohlenwasserstoff-Sesquiterpene und 2,8 Prozent sauerstoffhaltige Sesquiterpene.

Die chemische Analyse ergab, dass die repräsentativsten Bestandteile des S. aurea-Öls 1,8-Cineol (16,7 Prozent), -Pinen (11,9 Prozent), cis-Thujon (10,5 Prozent), Kampfer (9,5 Prozent), ( E)-Caryophyllen (9,3 Prozent), trans-Thujon (6,9 Prozent), -Pinen (4,7 Prozent), Camphen (3,9 Prozent) und -Humulen (3,0 Prozent).

2.2. Antimykotische Wirkung von Salvia aurea

Zur Beurteilung der antimykotischen Aktivität wurde die Methode der Mikroverdünnungsbrühe verwendet, wie in Tabelle 2 angegeben. Trichophyton mentagrophytes, T. rubrum und Epidermophyton floccosum sind die empfindlichsten Stämme gegenüber EO-Aktivität. Insbesondere zeigte EO eine fungizide Wirkung für T. mentagrophytes und E. floccosum.

2.3. Entzündungshemmendes Potenzial von S. aurea

Um das entzündungshemmende Potenzial von S. aurea zu beurteilen, griffen wir auf das Lipopolysaccharid (LPS)-stimulierte Makrophagenmodell zurück. Wie erwartet gaben die Makrophagen in Gegenwart von LPS NO an das Medium ab, wo es als Nitrat nachgewiesen wurde ([NO]=43.03 ± 7,74 µM). Interessanterweise reduzierte S. aurea EO die durch LPS hervorgerufene NO-Freisetzung dosisabhängig (Abbildung 1A, IC50=1.07 µL/ml). Die Dosis von 1,25 µL/ml wurde ausgewählt, um die zugrunde liegenden Mechanismen aufzudecken, da sie die NO-Produktion um mehr als 50 Prozent hemmte, keine Toxizität aufwies (Abbildung 1B) und eine Dosis war, die das Wachstum von Dermatophyten hemmte.

Die LPS-Bindung an den Toll-like-Rezeptor 4 (TLR4) löst die nukleare Translokation von NF-κB aus, was folglich die Expression von induzierbarer Stickoxidsynthase (Nos2) und Cycloxygenase-2 (Ptgs2) verursacht [39]. Anschließend untersuchten wir, ob das EO möglicherweise die Konzentration dieser Proteine ​​regulieren könnte. Wie erwartet wurde in LPS-behandelten Makrophagen ein Anstieg der Proteinspiegel von iNOS und COX-2 beobachtet (Abbildung 2A–C). Das Vorhandensein von ätherischem S. aurea-Öl in einer Dosis von 1,25 µL/ml könnte zu einer signifikanten Verringerung der Proteinspiegel beider Proteine, insbesondere von iNOS, führen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass das ätherische Öl den NF-κB-Signalweg modulieren könnte.

2.4. Wundheilende Eigenschaften des ätherischen Öls S. aurea

Angesichts der Verwendungsmöglichkeiten von S. aurea zur Wundbehandlung [18] stellten wir die Hypothese auf, dass das ätherische Öl die Wundheilung verbessern könnte. Tatsächlich zeigen unsere Ergebnisse, dass das EO die Zellmigration förderte (Abbildung 3A, B), ohne die Lebensfähigkeit der Zellen zu beeinträchtigen (Abbildung 3C).

2.5. Anti-Seneszenz-Potenzial des ätherischen Öls S. aurea

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die traditionellen Verwendungen von S. aurea mit der Behandlung altersbedingter Krankheiten verbunden sind (40), haben wir die Auswirkung auf die Zellalterung untersucht. Unter Rückgriff auf die Etoposid-induzierte Zellseneszenz beobachteten wir eine seneszenzassoziierte -Galactosidase-Aktivität (Abbildung 4A, B). Interessanterweise wurde diese Eigenschaft verringert, als das ätherische Öl in der Erholungsphase hinzugefügt wurde, was darauf hindeutet, dass das ätherische Öl offenbar die Zellalterung verhindert.

3. Diskussion

Diese Studie liefert das ätherische Ölprofil von S. aurea, das auf der Insel Sardinien domestiziert wurde. Wir berichteten, dass sein EO durch 47,4 Prozent sauerstoffhaltige Monoterpene, hauptsächlich 1,8-Cineol, cis/trans-Thujon und Kampfer, 28,8 Prozent Kohlenwasserstoff-Monoterpene, hauptsächlich -Pinen, und 19,8 Prozent Kohlenwasserstoff-Sesquiterpene gekennzeichnet war. mit (E)-Caryophyllen und -Humulen, während nur 2,8 Prozent sauerstoffhaltige Sesquiterpene enthalten.

Beim Vergleich mit der Literatur zeigt sich ein deutlicher qualitativer und quantitativer Unterschied in der Zusammensetzung der nativen EOs von S. aurea. Als Hauptbestandteile wurden insbesondere -Pinen, Myrcen, O-Cymol, Spathulenol und -Eudesmol gemeldet [32]. Darüber hinaus spiegeln sich diese Veränderungen in den relativen Prozentsätzen der Hauptverbindungsklassen wider. Hier fanden wir einen erheblichen Rückgang der sauerstoffhaltigen Sesquiterpene (2,8 Prozent), wohingegen sie in zwei verschiedenen Studien der Westkap-Region 18,9 Prozent und 41,7 Prozent ausmachten[33,41].

Allerdings war dieser chemische Unterschied nicht unerwartet, da dieser chemische Unterschied nach Ansicht einiger Autoren nicht unerwartet war, da er nach Ansicht einiger Autoren nicht nur von genetischen Merkmalen abhängt, sondern auch vom Lebenszyklus einer Pflanze, der Vegetationsperiode und der Erntezeit , Bodeneigenschaften und Stressfaktoren[32, 41]

Insbesondere bei S. aurea wurde je nach Saisonalität und Erntegebiet eine konsistente chemische Vielfalt festgestellt [32,41]. Lim Ah Tock et al., 2020, betrachteten Populationen der Region Westkap und zeigten einen hohen Grad an intraspezifischer Variabilität, der 47,8 Prozent ausmachte [32,33,41]. Darüber hinaus analysierten sie das HCA-Dendrogramm dieser Populationen, wobei in S. aurea eine klare Clustertrennung auftrat, die für die erhebliche chemische Variation verantwortlich war [41].

Zusätzlich zu den genannten Faktoren, die die chemische Zusammensetzung von EO beeinflussen, ist bekannt, dass auch die Nacherntebehandlung, die Lagerbedingungen und die Extraktionsmethoden zur chemischen Variabilität beitragen [42,43]. Vor diesem Hintergrund könnten die hier beobachteten Unterschiede auf einen dieser Faktoren zurückgeführt werden.

Die gemeldeten biologischen Aktivitäten bestätigen die traditionellen Verwendungsmerkmale von S. aurea, insbesondere jene, die mit entzündlichen und mikrobiellen Infektionen verbunden sind.

Wir berichten, dass EO das Wachstum von Dermatophyten hemmte, was die Verwendung zur Behandlung von Hauterkrankungen bestätigt [18]. Das ätherische Öl von S. aurea ist bekanntermaßen wirksam gegen Brevibacterium [44], Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Bacillus cereus und Escherichia coli [32,33]. Andere Studien berichteten über antimikrobielle Aktivitäten für nichtflüchtige Extrakte [14,45,46]. Bezüglich der Hauptverbindungen, die in S. aurea EO gefunden wurden, wurde berichtet, dass 1,8-Cineol eine schwache Aktivität gegen die getesteten Dermatophyten aufwies [47]. Die Hemmung pflanzlicher Krankheitserreger wurde auch für 1,8-Cineol berichtet [48–51]. Das antimikrobielle Potenzial von -Pinen wurde auch häufig gegen mehrere Hefen und Fadenpilze, einschließlich Trichophyton spp., berichtet. [52–56]. Cis-Thujon, eine relevante Verbindung in diesem ätherischen Öl, übte ebenfalls eine antimikrobielle Wirkung aus [57,58]. Andererseits wurde für Kampfer eine schwache antimikrobielle Aktivität berichtet [59–61]. Das Sesquiterpen-Caryophyllen übte eine antimikrobielle Wirkung gegen verschiedene Pilze und Bakterien aus [3,62–64]. Diese Ergebnisse legen nahe, dass -Pinen, cis-Thujon und -Caryophyllen einen wesentlichen Beitrag zur für S. aurea gemeldeten Aktivität leisten könnten.

Aufgrund der traditionellen Verwendung von S. aurea bei der Behandlung entzündlicher Erkrankungen [18] wollten wir diese Wirkungen validieren. Tatsächlich zeigen unsere Ergebnisse, dass das EO die Produktion von NO in LPS-stimulierten Makrophagen hemmte und gleichzeitig die Proteinspiegel von iNOS und COX-2 reduzierte: zwei proinflammatorische Enzyme, die für die Entzündungsreaktion relevant sind. Nach unserem besten Wissen befasste sich nur eine Studie mit dem entzündungshemmenden Potenzial von S. aurea, indem sie die Hemmwirkung der Lipoxygenase-5-Aktivität zeigte [33]. In Bezug auf isolierte Verbindungen wurde in mehreren Studien über die entzündungshemmende Wirkung von 1,{10}}Cineol berichtet [65–70], darunter auch in klinischen Studien [71]. Darüber hinaus ist bekannt, dass diese Verbindung die COX-2-Aktivität hemmt [66] und die nukleare Translokation von NF-κB verhindert [65,72]. -Pinen verringerte die NO-Produktion sowohl in LPS-stimulierten Makrophagen [73] als auch in IL-1 -aktivierten Chondrozyten [74] signifikant. Es zeigte auch eine Hemmung der Chemotaxis bei Neutrophilen [75]. Über das entzündungshemmende Potenzial von Kampfer wird sowohl anhand von In-vivo- als auch In-vitro-Modellen ausführlich berichtet [76–78]. -Caryophyllen übte in Tiermodellen auch entzündungshemmende Wirkungen bei Kolitis [79], Hautwundenexzisionen [80] und Sepsis [81] aus. Andere In-vitro- und In-vivo-Ansätze unterstreichen die entzündungshemmende Wirkung dieses Sesquiterpens [82,83]. Die Ergebnisse legen nahe, dass die bei S. aurea beobachtete Aktivität auf das Vorhandensein dieser Verbindungen zurückzuführen sein könnte, die möglicherweise synergistisch wirken.

Wir berichteten, dass das ätherische Öl von S. aurea die Wundheilung förderte, was seine Verwendung zur Behandlung offener Wunden bestätigte. Nach unserem besten Wissen gibt es keine Studien, die über die wundheilenden Eigenschaften von S. aurea berichten. Bezüglich der isolierten Verbindungen fördert 1,8-Cineol die Zellmigration in Wundmodellen sowohl in vivo als auch in vitro [70,84,85]. Darüber hinaus wurde berichtet, dass ätherisches Öl aus Teucrium polium subsp. Kapitalismus, reich an -Pinen, erhöhte Wundheilung [86]. Das Sesquiterpen-Caryophyllen förderte auch die Wundheilung in einem Hautwundexzisionsmodell [80]. Dennoch könnten andere Verbindungen, die in geringeren Mengen vorkommen, zur berichteten Aktivität beitragen. Tatsächlich fördert -Pinen die Wundheilung im Tiermodell einer offenen Wunde [84]. Wenn man bedenkt, dass es sich bei ätherischen Ölen um komplexe Gemische handelt, ist es denkbar, dass die berichteten wundheilenden Eigenschaften auf die synergetische Wirkung mehrerer Verbindungen zurückzuführen sind.

Wir berichten zum ersten Mal über eine Anti-Seneszenz-Wirkung für das ätherische Öl von S. aurea. Tatsächlich zeigten mit dem ätherischen Öl behandelte Zellen eine verringerte Anzahl seneszenzassoziierter -Galactosidase-positiver Zellen. In Bezug auf isolierte Verbindungen gab es nur wenige Studien, die über deren Wirkung berichteten. Tatsächlich verhindert Kampfer die erhöhte Aktivität der seneszenzassoziierten -Galaktosidase [87]. Andererseits induzierte 1,8-Cineol, die Hauptverbindung dieses ätherischen Öls, die Seneszenz der Zellen [88]. Angesichts des Mangels an Studien können wir nur vermuten, dass die berichtete Aktivität hauptsächlich auf die Kampferverbindung zurückzuführen ist. Die Wirkung geringfügiger Verbindungen kann jedoch nicht außer Acht gelassen werden.

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